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さて、前回キャンバースラストなるものについて説明をする中で、高速度&深いバンクになるほど、もう一つのフォースモーメントである「コーナーリングフォース」が必要になってくると言いましたが、今回はコーナリングフォースについて掘り下げて話をしたいと思います。
まず、タイヤの状況について、静的時と動的時の場合についての差異に注目しなければなりません。
タイヤは直進状態でも、旋回状態でも、常に動いているといっても過言ではありません。タイヤは小さいながらもその形を変形しつつ、仕事をしています。例えば、キャンバー(バンク角)を深くかけるに従い、グリップ力の限界に近づき、結果「たわみ」が生じることになります。特にビードセクションはアウト側にプッシュされ、サイドウオールが横方向に「たわむ」ことになるのは想像に難くありません。
静的時(止まっている状態)であるならば、理論上はサイドウオールは横方向にたわむ(へこむ)だけなのですが、走行時であるのなら、横にたわんだタイヤが回転しながら前進することになり、その結果、タイヤの向きと実際の進行方向にはズレが生じることになります。つまり、タイヤのサイドウオールが「ねじれる」現象を生み出し、このねじれ変形に対する抵抗力をタイヤ(サイドウオール)が発生することになり、この抵抗力の大きさが、タイヤの特性を大きく左右する大切な要因にもなっています。この抵抗力を発生する原因となる、タイヤの向きと実際の進行方向のズレの角度を「スリップアングル」と呼んでいるのですが、4輪などではおなじみのことがであるかと思います。
このスリップアングルによって発生する旋回力のことを、「コーナリングフォース」と言い、先に説明した「キャンバースラスト」ともに、重要な役割を果たすことになります。
ラジアルタイヤがバイアスタイヤより、より大きなコーナリング性能を見せるのは、このコーナリングフォースに大きく関係しています。ラジアルタイヤはバイアスタイヤに比べて非常に堅牢にトレッド部が作られており、トラクションがかかった際の接地面の変化が少ないため、より大きいスリップアングルに対応できるからなんです。
コーナリングフォースはグリップ力とタイヤのねじれに対する抵抗力で決まってくるので、このスリップアングルについては各メーカー独特の方法でその「味付け」をしているといっても過言ではありません。
少し長くなりましたが、yamasakimaruさんからのご質問の「ストレートで縦方向に変形するはずですが高速コーナーと低速コーナーでかなりの違いが出ると思いますがどうなんでしょう。 また変形率が大きいと発熱量もかなり高いと思いますがコンパウンドは固めなのでしょうか?」についてですが、高速コーナーと、低速コーナーにおけるキャンバスラストとコーナリングフォース(スリップアングル)についての関係につきましてご理解いただけたかと思います。
コンパウンドについては、コンパウンドで固めにすると言う考え方ではなく、ケース剛性を含めたトレッド部の剛性力によって変形率を抑え、サイドウオールの抵抗力(扁平率も関係しています)にてタイヤ特性を発揮しているといっていいでしょう。
タイヤって本当に奥が深く、技術の進歩によって大きくタイヤの構造も変わりつつあります。少しでも安全に、そして快適に乗れるようなタイヤをお届けできるように、日々努力をしていきたいと思っています。
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やっと激務から解放され、更新できるようになりました。回答が飛び飛びになって、申し訳ない限りです。
2006/7/25(火) 午後 6:20 [ pitts_driver ]
自転車もタイヤ一つでえらい性能が変わってしまうのですが、いろんな条件が重なり合って性能を発揮しているのですね。本当、「タイヤは生き物」なんですね。
2006/7/25(火) 午後 6:33 [ hasukysm570r ]
丁寧に説明下さっているので、うっすらとですが解りました。否、オイラの解釈が間違っている可能性は高そうです・・・。ま、理論と開発はピットさん始め専門のエンジニアにお任せするとして、オイラはその安全と快適という性能を体感することに専念します(;^_^A
2006/7/25(火) 午後 7:11
pittsさま お久しぶりです!。 暫く更新されておりませんでしたので、ファンの一人として心配しておりました。初心者ライダーとしてご相談させて頂く事も生じると思いますので宜しくお願いします。梅雨明けが遅れており、早く晴れ間が見たい心境です。革靴に、遂にカビが生まれました。(*^_^*)
2006/7/25(火) 午後 7:31 [ - ]
hasukysm570rさん、こんばんは。自転車もそうなんですかー。自転車のタイヤも細い分、奥も深そうですね。オートバイも、細いタイヤは判定に時間もかかりますし、開発にも最低2年以上かかるんですよ。こんど自転車のタイヤも勉強してみようかなあ(^^)
2006/7/26(水) 午前 0:46 [ pitts_driver ]
やま兄さん、こんばんは。お久しぶりです。タイヤはこれからもどんどん想像もつかないぐらい発展していく可能性がありますが、常に「安全」を優先に開発をしたいですね(^^)
2006/7/26(水) 午前 0:47 [ pitts_driver ]
thismyさん、こんばんは(^^)嬉しいコメント有難う御座います。タイヤやライディングなどに関する相談は大歓迎です。本当に遠慮なく聞いて下さいね。ブーツのカビは困りましたね(^^;私は「ラナパー」という商品を愛用しています。これなかなかいいですよ。
2006/7/26(水) 午前 0:48 [ pitts_driver ]
テストライダーさんこんばんは。以前、「ロードレースでいいタイムを出すにはハンドルを内側にこじらないといけないよ」ということを聞きましたが、その意味がやっとわかったような気がします。こんな理論が分かってタイヤを開発しているテストライダーさんが開発に関わったタイヤを付けてみたいと思いました。(^^)
2006/7/29(土) 午前 0:04
丘サーファーさん、こんばんは。嬉しいお言葉有難う御座います。しかし、この解説を読んで、「ハンドルを内側に」という話を思い出す丘サーファーさん、相当理解されていますね。この話は、ハンドリングの保舵力(押し舵、引き舵)がすごく関連しているんですよ。さすが丘サーファーさんです!免許皆伝ですな(^^)
2006/7/29(土) 午前 0:59 [ pitts_driver ]